內嵌環形磁鐵的空心ptfe零件生產方法
2023-05-11 00:53:56 1
專利名稱：內嵌環形磁鐵的空心ptfe零件生產方法
技術領域：
本技術涉及內嵌環形磁鐵的空心PTFE零件的生產方法。
背景技術：
聚四氟乙烯(PTFE)是一種性能優異的工程塑料。PTFE優良的耐腐蝕性、耐高低溫性、耐老化性、低摩擦性、介電性、不粘性、生理惰性，使它在化工、機械、電氣、建築、醫療等眾多領域成為不可缺少的特種材料。PTFE雖然是熱塑性樹脂，但由於其具有極高的熔融粘度，難以用標準的熱塑性塑料的方法對其進行加工成型，只能採用類似粉末冶金冷壓成型與燒結相結合的生產方法，及把粉末狀的PTFE放入成型模內加壓成型，然後再把成型的模型放入燒結爐內加熱燒結即可。對於一些有特殊用途的場合，需要在空心的PTFE內嵌入一個環形磁鐵，該磁鐵不外漏。通常，該內嵌環形磁鐵的PTFE零件是一個空心圓柱體，圓環形磁鐵與空心圓柱體同軸。對於內嵌環形磁鐵的空心PTFE零件，如果按照類似普通的PTFE生產方法，把磁鐵和粉末狀的PTFE —起放入成型模內加壓成型，然後再把成型的內嵌磁鐵的模型放入燒結爐內加熱燒結，會出現兩個問題一是在磁鐵與PTFE結合部會出現間隙，在磁鐵邊角部的PTFE會出現開裂，導致零件不合格。二是磁鐵在零件中位置隨機性大，無法準確定位。
發明內容
本發明的目的是提供一種內嵌環形磁鐵的空心PTFE零件生產方法，以該方法生產的內嵌環形磁鐵的空心PTFE零件，磁鐵定位準確，PTFE與磁鐵結合緊密，PTFE不會開裂。本發明的內嵌環形磁鐵的空心PTFE零件生產方法，所需要的生產裝置包括模套，芯模，內套筒，外套筒，中間套筒，下墊塊，上壓頭，下壓頭；
模套具有與零件的外周相吻合的通孔，芯模的外周與零件的空心部相吻合；內套筒的外周與環形磁鐵的內孔相吻合，內套筒的內周與芯模的外周相吻合；外套筒的外周與模套的通孔相吻合，外套筒的內周與環形磁鐵的外周相吻合；中間套筒的外周與環形磁鐵的外周相吻合，中間套筒的內周與環形磁鐵的內孔相吻合；下墊塊的外周與模套的通孔相吻合，下墊塊上具有與芯模相吻合的孔；上壓頭的外周與模套的通孔相吻合，上壓頭上具有與芯模相應的上導向孔；下壓頭的外周與模套的通孔相吻合，下壓頭上具有與芯模相應的下導向孔；
生產方法包括以下步驟
a、把下墊塊置於模套的通孔內，內套筒和磁鐵的下端面均與下墊塊的上端面接觸，磁鐵套裝在內套筒上，芯模穿過內套筒伸入到下墊塊的孔內，中間套筒套裝在內套筒外，中間套筒的下端面與磁鐵上端面接觸；
b、把第一部分PTFE粉末加入中間套筒與模套之間，用外套筒的下端面把加入的第一部分PTFE粉末壓縮，使得壓實後的第一部分PTFE粉末的上端面與磁鐵上端面平齊；
C、取出內套筒，把第二部分PTFE粉末加入中間套筒與芯模之間；在外套筒與第一部分PTFE粉末上端面保持接觸的情況下，用內套筒的下端面把第二部分PTFE粉末壓縮，使得壓實後的第二部分PTFE粉末的上端與磁鐵上端面平齊；
d、取出內套筒、外套筒、中間套筒、下墊塊；
e、在磁鐵上下端面兩側的模套與芯模之間分別加入第三、四部分PTFE粉末，用穿過芯模的上壓頭和下壓頭同時對第三、四部分PTFE粉末壓縮，得到PTFE粉末包裹磁鐵的半成品;
f、把半成品從模套中取出放入燒結爐中燒結；燒結時對半成品的上下端面加壓。本發明的有益效果在壓縮PTFE粉末過程中，磁鐵被內套筒、外套筒、中間套筒、下墊塊等可靠定位，位置不會移動，所以製得的零件中磁鐵定位準確。把PTFE粉末分成多個部分壓縮，也許保證了零件各部分PTFE粉末壓縮的一致性，尤其是保證了與磁鐵邊角處相接觸的PTFE粉末可靠被壓縮，可能使得零件各處的PTFE密度基本相同，所以燒結後沒有PTFE與磁鐵結合部出現間隙和在磁鐵邊角部的PTFE出現開裂的現象。上述的內嵌環形磁鐵的空心PTFE零件生產方法，燒結時對半成品的上下端面加壓的加壓裝置包括夾具體，在夾具體上設置有相對於夾具體上下滑動的上壓板和下壓板，上壓板和下壓板與半成品的上下端面分別接觸，上壓板和下壓板與夾具體之間均具有彈力裝置(如壓縮彈簧)。這樣在燒結時進行加壓，在燒結過程中也許能夠PTFE始終處於被壓縮狀態而使得PTFE具有流動性，進一步防止了 PTFE出現開裂和縫隙。上述的內嵌環形磁鐵的空心PTFE零件生產方法，步驟b、C、e中對PTFE粉末加壓的壓力為25_30 MPa。上述的內嵌環形磁鐵的空心PTFE零件生產方法，燒結時，從常溫以60_80°C /h升溫至燒結溫度370-390°C，保溫時間3-5h ;然後自然冷卻。
圖1是對磁鐵進行定位狀態的示意圖。圖2是磁鐵外圈加料狀態示意圖。圖3是磁鐵外圈加料壓縮後狀態示意圖。圖4是取出內套筒狀態示意圖。圖5是磁鐵內圈加料狀態示意圖。圖6是磁鐵內圈加料壓縮後狀態示意圖。圖7是磁鐵上下端加料狀態示意圖。圖8是磁鐵上下端加料壓縮後狀態示意圖。圖9是把半成品放入加藥裝置中示意圖。實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。內嵌圓環形磁鐵的空心圓柱體PTFE零件生產裝置，參見圖1、2、7_9，包括模套1，芯模2，內套筒3，外套筒4，中間套筒5，下墊塊6，上壓頭7，下壓頭8，加壓裝置9等。參見圖9，加壓裝置9包括夾具體90，在夾具體90上設置有相對於夾具體上下滑動的上壓板91和下壓板92，上壓板和下壓板與夾具體之間均具有耐高溫壓縮彈簧93、94。模套I具有與零件20的外周相吻合的通孔11，芯模2的外周與零件20的空心部22相吻合；內套筒3的外周與環形磁鐵的內孔相吻合，內套筒的內周與芯模的外周相吻合；外套筒4的外周與模套的通孔相吻合，外套筒4的內周與環形磁鐵30的外周相吻合；中間套筒5的外周與環形磁鐵30的外周相吻合，中間套筒的內周與環形磁鐵的內孔相吻合；下墊塊的外周與模套的通孔相吻合，下墊塊上具有與芯模相吻合的孔61。上壓頭7的外周與模套的通孔相吻合，上壓頭上具有與芯模相應的上導向孔71 ;下壓頭8的外周與模套的通孔相吻合，下壓頭上具有與芯模相應的下導向孔81。內嵌圓環形磁鐵的空心圓柱體PTFE零件的生產方法
a、磁鐵定位參見圖1，把下墊塊置於模套的通孔內，內套筒和磁鐵的下端面均與下墊塊的上端面接觸，磁鐵套裝在內套筒上，芯模穿過內套筒伸入到下墊塊的孔內，中間套筒套裝在內套筒外，中間套筒的下端面與磁鐵上端面接觸。b、磁鐵外圈加料壓縮參見圖2、3，把第一部分PTFE粉末100加入中間套筒與模套之間，用外套筒的下端面把加入的第一部分PTFE粉末壓縮，壓力為28 MPa，使得壓實後的第一部分PTFE粉末的上端面與磁鐵上端面平齊；
C、磁鐵內圈加料壓縮參見4-6，取出內套筒，把第二部分PTFE粉末200加入中間套筒與芯模之間；在外套筒與第一部分PTFE粉末上端面保持接觸的情況下，用內套筒的下端面把第二部分PTFE粉末壓縮，壓力為27 MPa,使得壓實後的第二部分PTFE粉末的上端與磁鐵上端面平齊；
d、取出內套筒、外套筒、中間套筒、下墊塊；
e、磁鐵上下端加料壓縮參見圖7、8，在磁鐵上下端面兩側的模套與芯模之間分別加入第三、四部分PTFE粉末300、400，用穿過芯模的上壓頭和下壓頭同時對第三、四部分PTFE粉末壓縮，壓力為28 MPa，得到PTFE粉末包裹磁鐵的半成品23 ；
f、加壓燒結參見圖9，把半成品從模套中取出，放入加壓裝置中，上壓板和下壓板在壓縮彈簧的作用下與半成品的上下端面分別接觸。把加壓裝置和半成品一起放入燒結爐中燒結。燒結時，從常溫以70°C/小時升溫至燒結溫度380°C，保溫時間4小時；然後自然冷卻。得到的內嵌圓環形磁鐵的空心圓柱體PTFE零件內外部無開裂現象，PTFE與磁鐵緊密接觸。當然，下壓頭8與下墊塊6可以是同一個零件。
權利要求
1.內嵌環形磁鐵的空心PTFE零件生產方法，其特徵是:所需要的生產裝置包括模套，芯模，內套筒，外套筒，中間套筒，下墊塊，上壓頭，下壓頭； 模套具有與零件的外周相吻合的通孔，芯模的外周與零件的空心部相吻合；內套筒的外周與環形磁鐵的內孔相吻合，內套筒的內周與芯模的外周相吻合；外套筒的外周與模套的通孔相吻合，外套筒的內周與環形磁鐵的外周相吻合；中間套筒的外周與環形磁鐵的外周相吻合，中間套筒的內周與環形磁鐵的內孔相吻合；下墊塊的外周與模套的通孔相吻合，下墊塊上具有與芯模相吻合的孔；上壓頭的外周與模套的通孔相吻合，上壓頭上具有與芯模相應的上導向孔；下壓頭的外周與模套的通孔相吻合，下壓頭上具有與芯模相應的下導向孔； 生產方法包括以下步驟: a、把下墊塊置於模套的通孔內，內套筒和磁鐵的下端面均與下墊塊的上端面接觸，磁鐵套裝在內套筒上，芯模穿過內套筒伸入到下墊塊的孔內，中間套筒套裝在內套筒外，中間套筒的下端面與磁鐵上端面接觸； b、把第一部分PTFE粉末加入中間套筒與模套之間，用外套筒的下端面把加入的第一部分PTFE粉末壓縮，使得壓實後的第一部分PTFE粉末的上端面與磁鐵上端面平齊； C、取出內套筒，把第二部分PTFE粉末加入中間套筒與芯模之間；在外套筒與第一部分PTFE粉末上端面保持接觸的情況下，用內套筒的下端面把第二部分PTFE粉末壓縮，使得壓實後的第二部分PTFE粉末的上端與磁鐵上端面平齊； d、取出內套筒、外套筒、中間套筒、下墊塊； e、在磁鐵上下端面兩側的模套與芯模之間分別加入第三、四部分PTFE粉末，用穿過芯模的上壓頭和下壓頭同時對第三、四部分PTFE粉末壓縮，得到PTFE粉末包裹磁鐵的半成品; f、把半成品從模套中取出放入燒結爐中燒結；燒結時對半成品的上下端面加壓。
2.如權利要求1所述的內嵌環形磁鐵的空心PTFE零件生產方法，其特徵是:燒結時對半成品的上下端面加壓的加壓裝置包括夾具體，在夾具體上設置有相對於夾具體上下滑動的上壓板和下壓板，上壓板和下壓板與半成品的上下端面分別接觸，上壓板和下壓板與夾具體之間均具有彈力裝置。
3.如權利要求2所述的內嵌環形磁鐵的空心PTFE零件生產方法，其特徵是:彈力裝置為壓縮彈簧。
4.如權利要求1、2或3所述的內嵌環形磁鐵的空心PTFE零件生產方法，其特徵是:步驟b、c、e中對PTFE粉末加壓的壓力為25-30 MPa。
5.如權利要求1、2 或3所述的內嵌環形磁鐵的空心PTFE零件生產方法，其特徵是:燒結時，從常溫以60-80°C /h升溫至燒結溫度370-390°C，保溫時間3_5h ;然後自然冷卻。
全文摘要
本發明提供一種內嵌環形磁鐵的空心PTFE零件生產方法，以該方法生產的內嵌環形磁鐵的空心PTFE零件，磁鐵定位準確，PTFE與磁鐵結合緊密，PTFE不會開裂。本生產方法，是把下墊塊置於模套的通孔內，內套筒和磁鐵均與下墊塊接觸，磁鐵套裝在內套筒上，芯模穿過內套筒，中間套筒套裝在內套筒外，中間套筒與磁鐵接觸；把第一部分PTFE粉末加入中間套筒與模套之間並用外套筒壓實；取出內套筒，把第二部分PTFE粉末加入中間套筒與芯模之間並用內套筒壓實；取出內套筒、外套筒、中間套筒、下墊塊；在磁鐵上下端面兩側的模套與芯模之間分別加入第三、四部分PTFE粉末，用上壓頭和下壓頭同時對第三、四部分PTFE壓實得到半成品；把半成品放入燒結爐中加壓燒結。
文檔編號B29C67/04GK103072283SQ20121058592
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月30日 優先權日2012年12月30日
發明者楊文光, 靳予, 孫克原, 陳卓, 陳佩民 申請人:南京肯特複合材料有限公司, 南京肯特新材料有限公司